消除视野盲区,“透明A柱”量产背后暗藏哪些玄机?

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四块 OLED 屏,两个车外摄像头,一个车内头部探测摄像头,再加一套搭载智能软件算法的 AR-View 系统,驾驶者就可以通过车内屏幕直接看到车外 A 柱后的路况,从而消除 A 柱带来的视野盲区。

这就是「透明」A 柱——哪吒汽车第二款量产车哪吒 U 的创新设计。

透明「A 柱」设计打破了汽车 A 柱长久以来的设计方式。

在此之前,虽然丰田、沃尔沃分别尝试采用折射材料或镂空等方式去除 A 柱的视野盲区,但这些技术到目前均未量产上车。

大陆集团在 2018 年推出过和哪吒 U 方案类似的「虚拟」A 柱技术,至今也未见官宣量产的消息。

既然全球顶尖的汽车零部件供应商都不能量产,哪吒 U 为什么能够做到?

尝试「打穿」A 柱

通常,一款汽车会有 A 柱、B 柱和 C 柱设计,一些 MPV 车型还会有 D 柱,这些结构是用来支撑车辆强度的主要部分。

其中,A 柱是指车辆左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱,由于紧挨着驾驶员和副驾,这部分结构对于车辆的安全性非常重要。

A 柱的功能主要是为了防撞,但同时也对驾驶员视野造成一定的遮挡,这是一对天然的矛盾。尤其在低速行驶状态,车辆左转弯时影响更大,有时甚至会引发事故。

为了减小这种风险,车企和供应商们开始尝试对 A 柱进行优化设计。

行业的优化思路主要下面几种:

丰田A柱折射材料专利

一是利用物理折射光原理,将 A 柱「透明」化。

丰田在一份专利申请的文件中表示,「这项技术需要摄像头,以及一些昂贵的材料和设备,所以一直未投入实际使用。但是,现在丰田获得的这款专利设备已经降低了成本。」

二是改变 A 柱的造型设计,实现打穿 A 柱的效果。

沃尔沃曾提出过镂空设计,通过在 A 柱内部镂空实现类似格栅状的实体,来实现对 A 柱外路况的观察。

大陆集团的虚拟 A 柱技术

三是通过摄像头、显示屏等技术,实现 A 柱「虚拟化」。

大陆集团曾发布一项「虚拟」A 柱 (Virtul A-Pillr)技术,主要通过车辆的环视摄像头以及在 A 柱中嵌入的 OLED 显示屏共同配合,让驾驶员可以通过 OLED 屏幕来实时观察车辆外部环境。同时,大陆的方案还通过监测驾驶员头部动作来提供动态视角。

上述技术思路非常新颖,但最终均未实现量产上车。

那么,选装价格为 1.2 万元,哪吒 U 的「透明」A 柱是怎么实现量产上车的?

实际上,哪吒 U 的「透明」A 柱方案和大陆集团的类似,硬件包括诸如 OLED 屏、摄像头等元件,软件层面则搭载了一套名为 AR-view 的系统,背后是一套智能软件算法。

可以看到,四块 OLED 屏安装在 A 柱内侧,左右各两块,车辆外部左右各安装一个高清摄像头,用来采集 A 柱遮挡的外界信息。

车内方向盘中央上方有一颗摄像头,用来探测驾驶员头部的移动。

最终,通过软件算法,让 OLED 屏可以实时反映 A 柱外的路况信息,实现 A 柱的「透明」效果,从而避免视野盲区。

具体到使用环节,「透明」A 柱会根据车速进行自动开关,低速行驶时系统自动启动,此时驾驶员可以通过车内 OLED 屏实时观察 A 柱的盲区信息,高速行驶时系统则会自动关闭。

硬件设备背后,还涉及软件层面的 AR-View 系统和算法。

从现有信息看,哪吒 U 的「透明」A 柱功能里面采用了 AR 技术和眉心算法。

在哪吒 U 的「透明」A 柱功能中,AR-View 系统通过高清摄像头实时采集车外信息,并将这些信息展示在内部 OLED 屏上。

值得注意的是,系统为了保证画面的流畅,采用了降低画面清晰度的策略。

「透明」A 柱采用眉心算法,即通过安装在方向盘上的摄像头来探测驾驶员的眉头中心移动位置,从而自动调整 OLED 屏画面视角。

简单理解,这款「透明 A 柱」实际上是一种 AR 技术,原理是把 OLED 柔性屏装在 A 柱内侧,通过外部摄像头和软件算法进行工作。

其中的玄妙之处在于一套「眉心算法」,它会通过摄像头跟踪驾驶员双眼,计算出眉心位置,从而对 A 柱显示屏的显示透视角度确认,并进行实时显示。

但遗憾的是,虽然哪吒 U 已经上市,但「透明 A柱」目前还暂未对外开启选配。这意味着消费者还不能马上用上这一技术。

AR 技术、OLED 技术渐趋成熟

整体上,哪吒 U 的「透明」A 柱上车背后,反映的是 AR 和 OLED 技术的渐趋成熟。

AR 又称增强现实,通过多媒体、三维建模等技术,将真实世界的信息和虚拟世界进行无缝对接。

这项技术兴起于 20 世纪 90 年代,之后广泛应用在医疗、教育和娱乐等领域,近几年也开始出现在汽车领域,比如斑马智行发布的 AR-Driving 技术。

实现 A 柱透明化还离不开眉心算法的成熟。

眉心算法属于 DMS 驾驶员监测技术的分支。在 ADAS 市场,通过监测眼球运动来实现 DMS 的技术已经成熟,且开始在车上得到广泛应用。

眉心算法的原理是,通过定位驾驶员「眉心」的实际坐标,计算视觉盲区,调整视觉盲区对应的外部摄像头图像以实现更好的透明 A 柱或 HUD 融合控制效果。

除此之外,搭载 OLED 屏上车开始成为许多车企的标准配置,一些造车新势力如拜腾汽车的车型甚至会搭载 48 英寸大屏,奥迪 e-tron、凯迪拉克也有配置 OLED 屏的计划。

著名市场调研机构 UBI Research 预计,到 2020 年 OLED 屏将占据车用显示市场 10% 的份额。

哪吒 U 的「透明」A 柱四块 OLED 屏的面积大约共 24 英寸,虽然仅仅是为了观察车辆外部情况,对清晰度的要求将不如中控屏,但成本也不菲。

不过,对于「透明」A 柱这样的产品,也有业内人士向汽车之心表达了担忧,认为设计虽然很酷,也有一些不足:

  • 安全问题。虽然透明 A 柱没有改变 A 柱的物理结构,但碰撞之后玻璃容易破裂,对人体造成伤害;

  • 各种极端天气。由于车辆的驾驶环境会出现强光、夜晚雾等,如果透明 A 柱某些环节做不好,反而会干扰驾驶者的视线。

哪吒 U 的「透明」A 柱内部 OLED 屏会随外部光线的强弱而调节屏幕亮度,一定程度上避免了干扰驾驶者视线的问题,但对于碰撞后的玻璃破裂风险,目前还未看到背后的防护是如何实现的。

哪吒 U「透明」A 柱的出现,本质上是汽车行业正在采用软件算法来改变汽车硬件。

它既属于主动安全范畴里面的尝试,也涉及智能座舱对安全性和驾驶舒适性改造。那么,遵循着这一思路,「透明」A 柱是否会普及开来呢?

来源:汽车之心

作者:姚旭阳

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